CN115126913A - 一种适用条件广泛的安全切断阀门 - Google Patents

Abstract

本发明具体涉及切断阀领域，提供了一种适用条件广泛的切断阀，包括上膜盖(13)、下膜盖(14)、阀瓣(2)、拉杆(5)、切断弹簧(3)、钢珠衬套(4)、钢珠(6)、膜片(7)、皮膜衬套(8)、钢珠衬套复位弹簧(9)、失压调节弹簧(10)、超压调节弹簧(11)、直通管接头(12)，所述拉杆(5)设置有拉杆凸台(501)，所述皮膜衬套(8)设置有皮膜衬套凸台(801)，通过钢珠(6)滚动配合多个弹簧协同作用，实现切断阀的作用。本发明一种适用条件广泛的切断阀，结构新颖，弹簧力不会一直作用于钢珠，适用范围更广，不但能用于低、高压工况，还能兼顾超压、失压，并且还有很高的灵敏度以及可靠度。

Description

一种适用条件广泛的安全切断阀门

技术领域

本发明涉及阀门技术领域，具体涉及切断阀领域。

背景技术

燃气切断阀是一种新型的燃气管道工程的安全配套装置，主要用于以下场合：当监测到管道内压力超过或低于预设监控压力值时，燃气切断阀自动切断管道内可燃气体，防止管道内气体压力继续增大或管道内气体意外大量泄漏而出现危险。现有切断阀结构单一，如类似专利CN201487227U所示切断阀结构，被广泛应用于燃气切断阀。此类结构应用条件有限，一般只能应用于50KPa以下，不能应用于更高的压力。当切断后，弹簧力会一直作用于钢珠上，钢珠作用于阀杆，如果压力高了，意味着弹簧力增大，这就导致钢珠与阀杆之间的作用力非常大，导致摩擦增大，阀杆无法挪动，无法复位，容易损坏，故障率很高。因此需要设计一种适应于多种压力工况且故障率低的切断阀。

发明内容

针对上述不足，本发明的目的在于提供一种适用条件广泛的新结构的切断阀。

本发明通过以下技术手段解决上述技术问题：

一种适用条件广泛的切断阀，包括上膜盖、下膜盖、封盖、阀瓣、拉杆，其特征在于，还包括切断弹簧、钢珠衬套、钢珠、膜片、皮膜衬套、钢珠衬套复位弹簧、失压调节弹簧、超压调节弹簧、直通管接头；

所述拉杆设置有拉杆凸台，所述皮膜衬套设置有皮膜衬套凸台；

所述拉杆垂直布置在切断阀轴心位置，前端设置有切断弹簧，外部设置有钢珠衬套，所述钢珠衬套上设置有孔放置钢珠，并与钢珠衬套复位弹簧连接，置于皮膜衬套内，所述皮膜衬套右端内与所述拉杆外圆周上设置有密封圈，将监测气室内气体与外界有效隔开，所述膜片将切断阀腔体分隔为监测气室和大气压室，与皮膜衬套连接为一体；

所述皮膜衬套右端外部设置有失压调节弹簧，所述失压调节弹簧和上膜盖之间设置有超压调节弹簧，所述直通管接头将监测气室与管道接通；所述上膜盖尾端通过封盖闭合，且所述上膜盖和所述封盖之间设置有密封件，有效防止外部水汽侵入零件内部，起到保护防潮作用。

进一步地，所述失压调节弹簧的失压切断压力小于超压调节弹簧的超压切断压力。

进一步地，复位压力介于失压切断弹簧的失压切断压力和超压调节弹簧的超压切断压力之间。

进一步地，所述阀瓣可以替换为撞针。

进一步地，所述膜片为双波型柔性压力感受元件，感受压力更灵敏。

本发明切断阀运作过程如下：

当监测气室压力处于超压切断压力和失压切断压力之间时，切断阀为挂起状态。

超压状态过程：燃气管道通过直通管接头与监测气室连通，当燃气管道气压升高大于超压切断压力时，监测气室气压同步升高超过超压切断压力，膜片带动皮膜衬套向右运动，进而推动压缩失压调节弹簧和超压调节弹簧，钢珠到达皮膜衬套凸台左边空间，获得向外脱出的空间，钢珠脱出后,拉杆在切断弹簧弹簧力的作用下向左运动，拉杆凸台越过钢珠，拉杆向左弹出并通过阀瓣实现阀体内燃气的切断。

当阀体切断后，燃气管内气压降低，监测气室气压同步降低，压力降低到超压切断压力和失压切断压力之间，皮膜衬套在超压调节弹簧和失压调节弹簧的作用下回到挂起位置。

失压调节弹簧的作用还在于，当压力低于失压切断压力时，皮膜衬套被失压调节弹簧推动到失压切断的位置，阀杆没办法复位，只有压力增加到超压切断压力和失压切断压力之间才能复位，如果取消失压调节弹簧，则没有此限制，只要压力低于切断压力，都可以复位。

需要复位时，拉动拉杆向右移动，拉杆的拉杆凸台带动钢珠和钢珠衬套向右移动，当移动一段距离时钢珠获得向外脱出的空间，在钢珠脱出后，拉杆越过钢珠，之后钢珠衬套带动钢珠在钢珠衬套复位弹簧的作用下向左移动，至此松开拉杆，在切断弹簧的作用力下，实现切断后的复位工作。

失压状态过程：当监测气室压力低于失压切断压力时，超压调节弹簧不起作用，失压调节弹簧将皮膜衬套往左推动，钢珠到达皮膜衬套凸台右边空间，获得向外脱出的空间，钢珠脱出后,拉杆在切断弹簧弹簧力的作用下向左运动，拉杆凸台越过钢珠，拉杆向左弹出并通过阀瓣实现阀体内燃气的切断。

本技术方案，拉杆在下膜盖内部不会受到不平衡力，可以提高切断阀的切断精度。当切断压力很高时，意味着弹簧力也很高，但此结构不会受到弹簧力的影响，可以满足不同工况的需求。解决了切断阀在低、高压工况均适用的问题，还能兼顾超压、失压，成感受压力更灵敏，可靠性更好。

本发明一种适用条件广泛的切断阀，结构新颖，弹簧力不会一直作用于钢珠，适用范围更广，不但能用于低、高压工况，还能兼顾超压、失压，结构简单，可用于切断煤气、助燃空气、冷风及烟气等，体积小，灵敏度高，使用可靠，维修方便。

附图说明

图1为本发明切断阀正常挂起状态时的结构示意图；

图2为本发明切断阀安装在燃气设备内部的结构示意图；

图3为本发明切断阀核心部位结构细节示意图；

图4为本发明切断阀切断状态时的结构示意图；

图中：阀体1、阀瓣2、切断弹簧3、钢珠衬套4、拉杆5、拉杆凸台501、钢珠6、膜片7、皮膜衬套8、皮膜衬套凸台801、钢珠衬套复位弹簧9、失压调节弹簧10、超压调节弹簧11、直通管接头12、上膜盖13、下膜盖14、封盖15、密封件16、密封圈17。

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容了解本发明的优点和功效。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制，为了更好地说明本发明的实施例，图中某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件，在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述用于的具体含义。

实施例

如图1、图2、图3、图4所示，本发明的核心技术方案为，通过在拉杆5和皮膜衬套8上设置凸台，再通过钢珠6滚动配合多个弹簧协同作用，实现切断阀的作用。

切断阀通过螺栓与阀体1连接，如图2所示，上膜盖13和下膜盖14通过螺栓连接为一体，阀内设置有阀瓣2、拉杆5、切断弹簧3、钢珠衬套4、钢珠6、膜片7、皮膜衬套8、钢珠衬套复位弹簧9、失压调节弹簧10、超压调节弹簧11。

所述拉杆5设置有拉杆凸台501，所述皮膜衬套8设置有皮膜衬套凸台801；

所述拉杆5垂直布置在切断阀轴心位置，前端设置有切断弹簧3，外部设置有钢珠衬套4，所述钢珠衬套4上设置有孔放置钢珠6，并与钢珠衬套复位弹簧9连接，置于皮膜衬套8内，所述皮膜衬套8右端内与所述拉杆5外圆周上设置有密封圈17，将监测气室内气体与外界有效隔开，所述膜片7将切断阀腔体分隔为监测气室和大气压室，与皮膜衬套8连接为一体；

所述皮膜衬套8右端外部设置有失压调节弹簧10，所述失压调节弹簧10和上膜盖13之间设置有超压调节弹簧11，直通管接头12将监测气室与管道接通。上膜盖13尾端通过封盖15闭合，且上膜盖13和封盖15之间设置有密封件16，有效防止外部水汽侵入零件内部，起到保护防潮作用。

本实施例以超压切断压力为50KPa,失压切断为40KPa为例说明，切断阀运作过程如下：

当监测气室压力处于40Kpa-50Kpa之间时，切断阀为挂起状态，如图1所示，内部详细结构如图3所示，为更好表达钢珠与其他部件位置关系，图3省略了剖面线。

超压状态过程：燃气管道通过直通管接头12与监测气室连通，当燃气管道气压升高大于50Kpa时，监测气室气压同步升高超过50Kpa，膜片7带动皮膜衬套8向右运动，进而推动压缩失压调节弹簧10和超压调节弹簧11，钢珠6到达皮膜衬套凸台801左边空间，获得向外脱出的空间，钢珠6脱出后,拉杆5在切断弹簧3弹簧力的作用下向左运动，拉杆凸台501越过钢珠6，拉杆5向左弹出并通过阀瓣2实现阀体1内燃气的切断。

当阀体1切断后，燃气管内气压降低，监测气室气压同步降低，压力降低到40Kpa-50Kpa之间，皮膜衬套8在超压调节弹簧11和失压调节弹簧10的作用下回到挂起位置。

失压调节弹簧10的作用还在于，当压力低于40Kpa时，皮膜衬套8被失压调节弹簧10推动到失压切断的位置，阀杆没办法复位，只有压力增加到40Kpa-50Kpa才能复位，如果取消失压调节弹簧10，则没有此限制，只要压力低于切断压力，都可以复位。

需要复位时，拉动拉杆5向右移动，拉杆5上的拉杆凸台501带动钢珠6和钢珠衬套4向右移动，当移动一段距离时钢珠6获得向外脱出的空间，在钢珠6脱出后，拉杆5越过钢珠6，之后钢珠衬套4带动钢珠6在钢珠衬套复位弹簧9的作用下向左移动，至此松开拉杆5，在切断弹簧3的作用力下，实现切断后的复位工作。

失压状态过程：当监测气室压力低于40Kpa时，超压调节弹簧11不起作用，失压调节弹簧10将皮膜衬套8往左推动，钢珠6到达皮膜衬套凸台801右边空间，获得向外脱出的空间，钢珠6脱出后,拉杆5在切断弹簧3弹簧力的作用下向左运动，拉杆凸台501越过钢珠6，拉杆5向左弹出并通过阀瓣2实现阀体1内燃气的切断。

本技术方案，拉杆5在下膜盖14内部不会受到不平衡力，可以提高切断阀的切断精度。当切断压力很高时，意味着弹簧力也很高，但此结构不会受到弹簧力的影响，可以满足不同工况的需求。解决了切断阀在低、高压工况均适用的问题，还能兼顾超压、失压，感受压力更灵敏，可靠性更好。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种适用条件广泛的安全切断阀门，包括上膜盖(13)、下膜盖(14)、封盖(15)、阀瓣(2)和拉杆(5)，其特征在于，还包括，切断弹簧(3)、钢珠衬套(4)、钢珠(6)、膜片(7)、皮膜衬套(8)、钢珠衬套复位弹簧(9)、失压调节弹簧(10)、超压调节弹簧(11)、直通管接头(12)；

所述拉杆(5)设置有拉杆凸台(501)，所述皮膜衬套(8)设置有皮膜衬套凸台(801)；

所述拉杆(5)垂直布置在切断阀轴心位置，前端设置有切断弹簧(3)，外部设置有钢珠衬套(4)，所述钢珠衬套(4)上设置有孔放置钢珠(6)，并与钢珠衬套复位弹簧(9)连接，置于皮膜衬套(8)内，所述皮膜衬套(8)右端内与所述拉杆(5)外圆周上设置有密封圈(17)，将监测气室内气体与外界有效隔开，所述膜片(7)将切断阀腔体分隔为监测气室和大气压室，与皮膜衬套(8)连接为一体；

所述皮膜衬套(8)右端外部设置有失压调节弹簧(10)，所述失压调节弹簧(10)和上膜盖(13)之间设置有超压调节弹簧(11)，所述直通管接头(12)将监测气室与管道接通；所述上膜盖(13)尾端通过封盖(15)闭合，且所述上膜盖(13)和所述封盖(15)之间设置有密封件(16)，有效防止外部水汽侵入零件内部，起到保护防潮作用。

2.根据权利要求1所述的一种适用条件广泛的安全切断阀门，其特征在于，所述失压调节弹簧(10)的失压切断压力小于超压调节弹簧(11)的超压切断压力。

3.根据权利要求2所述的一种适用条件广泛的安全切断阀门，其特征在于，复位压力降到介于失压切断弹簧(10)的失压切断压力和超压调节弹簧(11)的超压切断压力之间，皮膜衬套(8)在超压调节弹簧(11)和失压调节弹簧(10)的作用下回到挂起位置。

4.根据权利要求1所述的一种适用条件广泛的安全切断阀门，其特征在于，所述阀瓣(2)可以替换为撞针。

5.根据权利要求1所述的一种适用条件广泛的安全切断阀门，其特征在于，所述膜片(7)为双波型柔性压力感受元件。

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